用于生产氢气和烃燃料的甲烷重整器的制作方法

用于生产氢气和烃燃料的甲烷重整器
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年7月20日提交的美国临时专利申请第63/054,163号的优先权，并且在此通过引用并入该申请的全部内容。
技术领域
3.本公开涉及用于将甲烷重整为氢气和烃燃料的系统和方法。在示例性实施方案中，甲烷重整器将光催化蒸汽甲烷重整(p-smr)系统与随后的光催化甲烷干重整(p-dmr)系统一体化。


背景技术：

4.传统的蒸汽甲烷重整(smr)系统，例如图1所示的系统，可用于根据以下平衡从例如甲烷(天然气)生产合成气(氢气和一氧化碳)：
[0005][0006]
传统的smr有几个缺点。例如，smr对管道优质气体(pipeline quality gas)中可能存在的硫敏感，并且需要脱硫(即加氢脱硫(hds)催化剂和zno吸附剂床的组合)。此外，传统的smr是热密集型吸热反应器，并且由于与接近裂解温度相关的转化限制导致氢气生产受到限制。经由串联安装的高低温水-气变换反应器(wgs)克服了这一限制。此外，smr的高温运行产生大量的温室一氧化碳(co)，这需要安装wgs反应器。
[0007]
此外，传统的smr通常具有两个二氧化碳(co2)排气流，其需要去除co2。第一co2排气流由用作燃料以向smr反应器提供能量的天然气和空气产生。这产生“烟道气”流，其具有稀释的co2和其他气体，如氮氧化物(no
x
)和硫氧化物(so
x
)。从烟道气流中捕获或利用co2的方法复杂且昂贵。第二co2排气流作为工艺气体的一部分生产，并且包含更容易捕获或利用的浓缩co2。从这两种气流释放到大气中的二氧化碳量使得传统的smr成为温室气体的重要排放者。在包含从这些流中捕获co2的设备的工厂中，这种设备的资本支出成为整个工厂成本的可观部分。
[0008]
用于co2去除的传统方法之一是组合吸收器-再生器装置，其采用热钾碱基或胺基液体吸收剂(hot potash or amine based liquid absorbents)，例如单乙醇胺(mea)或活性甲基二乙醇胺(amdea)。该系统不仅需要高压(对于进入吸收器的液体，接近400psi(g)和高温(在再生器再沸器处接近200℃)，而且系统中使用的胺基液体本质上可为腐蚀剂。这些限制要求高等级昂贵的材料；即，整个塔必须由不锈钢制成，或者需要注入钝化剂，例如五氧化二钒(v2o5)，以及连续的铁监测。起泡是另一个常见问题。过多的泡沫会导致携带至下游系统，并具有负面影响。最后，溶液化学需要以固定频率分析，以保持必要的吸收率并解决任何系统损失。
[0009]
传统的smr设计还需要全功能燃烧器管理系统(bms)，以确保气体/液体燃料操作的燃烧器的安全点亮和熄灭。bms系统具有重要的步骤，之后发出许可以点亮燃烧器。该顺序(sequence)通常包括通过使鼓风机或id风扇接近其最高速度运行来吹扫炉，以从燃料
(firing)(如果有的话)中去除可燃物。一旦吹扫顺序完成，密封性测试确保燃料回路的防漏，之后指示灯(pilot)点亮，然后基于预定或操作所需的顺序，主燃烧器点亮，系统加压。明显地，这是具有过多的引导(boot strapping)的复杂系统。此外，燃料系统中的任何泄漏都会使整个顺序无用。此外，炉的上升或下降需要大量的时间和劳动力。具有近百个燃烧器的商业重整器，每次压力升高或降低时都需要手动操作。截断阀和调节阀(即控制阀)的组合确保精确的控制和需要时的故障安全关闭，但需要委员会和现场操作员时刻保持警惕。
[0010]
因此，仍然需要不具有当前使用的传统smr系统的缺点的用于甲烷重整的有效系统。


技术实现要素：

[0011]
本公开的一个方面提供了一种用于从甲烷原料回收合成气(即氢气和一氧化碳)的系统。该系统包括：
[0012]
包括光催化蒸汽甲烷重整器的第一级，所述第一级配置成从所述甲烷原料生产至少二氧化碳流和氢气流；以及
[0013]
与第一级相邻且位于第一级的下游的第二级，所述第二级包括光催化甲烷干重整器，所述光催化甲烷干重整器配置成从第二甲烷原料和在第一级中生产的二氧化碳流生产合成气。
[0014]
本公开的系统可用于制备除另一低排放或零排放产物例如甲醇或二甲醚(dme)之外的零排放氢气的方法中。因此，本公开的另一方面提供了将甲烷原料转化为合成气的方法。该方法包括：
[0015]
将所述甲烷原料提供至包含如本文所述的光催化蒸汽甲烷重整器的第一级，以获得至少二氧化碳流和氢气流；以及
[0016]
将所述二氧化碳流提供至包含如本文所述的光催化甲烷干重整器的第二级以生产合成气。
[0017]
本公开的另一方面提供了一种从甲烷原料制备烃燃料如甲醇或二甲醚的方法。这种方法包括：
[0018]
将所述甲烷原料提供至包含如本文所述的光催化蒸汽甲烷重整器的第一级，以获得至少二氧化碳流和氢气流；
[0019]
将所述二氧化碳流提供至包含如本文所述的光催化甲烷干重整器的第二级以生产合成气；以及
[0020]
将合成气提供至包括反应器的第三级，以获得甲醇或二甲醚。
[0021]
从下面的详细描述中，本公开的其他目的、特征和优点将变得显而易见。然而，应该理解的是，详细描述和具体实施例，虽然表明了本公开的具体实施方案，仅通过说明的方式给出，因为从该详细描述中，本发明的精神和范围内的各种变化和修改对本领域技术人员来说将变得显而易见。
附图说明
[0022]
包括附图以提供对本公开的系统和方法的进一步理解，并且附图被并入本说明书并构成本说明书的一部分。附图示出了本公开的一个或多个实施方案，并且与描述一起用
于解释本公开的原理和操作。
[0023]
图1是示出传统smr系统的工艺流程图。
[0024]
图2是示出根据第一示例实施方案的用于生产合成气的甲烷重整器系统的工艺流程图。
[0025]
图3是示出根据第二示例实施方案的用于生产合成气的甲烷重整器系统的工艺流程图。
[0026]
图4是示出根据示例实施方案的用于生产合成气的方法的示意图。
[0027]
图5是示出根据第三示例实施方案的用于生产氢气和甲醇的甲烷重整器系统的工艺流程图。
[0028]
图6是示出根据第四示例实施方案的具有用于生产氢气和甲醇的有机朗肯循环(orc)单元的甲烷重整器系统的工艺流程图。
具体实施方式
[0029]
这里描述示例方法和系统。这里描述的任何示例实施方案或特征不一定被解释为优选或优于其他实施方案或特征。这里描述的示例实施方案并不意味着是限制性的。将容易理解的是，所公开的系统和方法的某些方面可以以多种不同的配置来设置和组合，所有这些都在这里被设想。
[0030]
鉴于本公开，这里描述的系统和方法可以由本领域普通技术人员配置以满足期望的需要。一般而言，所公开的系统、方法和设备提供了光催化系统和方法的改进。具体地，本发明提供了一种改进的电气化的(electrified)smr反应器，光催化蒸汽甲烷重整器(p-smr)，其不燃烧烃燃料而是使用电来制造氢气和co2(作为工艺副产物)。该co2然后在第二电气化的反应器，光催化甲烷干重整器(p-dmr)中被利用，以生产合成气(synthetic gas)(或合成气(syngas))。该合成气可被送至合成反应器以生产液体燃料，例如甲醇或二甲醚。结果，在某些实施方案中，该系统比传统方法使用更少的天然气，不向环境排放co2，并且能够使用可再生电力来运行。在某些实施方案中，本公开的系统和方法可以有利地用于生产其他商业上有利的材料，例如甲醇或二甲醚。在某些实施方案中，本公开的系统和方法消除了与传统工厂中的bms和co2捕获设备相关联的资本成本和操作复杂性。在某些实施方案中，在系统的一个部分(例如，在反应器冷却夹套中)产生的废热可以有利地利用在系统的其他地方以提高系统的总体操作效率。
[0031]
如上所提供的，本公开提供了一种用于从甲烷原料回收合成气(即氢气和一氧化碳)的系统。具体地，如图2所示，本公开的系统包括配置成从甲烷原料生产至少二氧化碳流和氢气流的第一级(30)。第一级包括光催化蒸汽甲烷重整器(p-smr)(37)。p-smr(37)配置成使甲烷原料与蒸汽在第一等离激元光催化剂的存在下接触，以形成包含氢气和一氧化碳的第一反应产物流。
[0032]
在某些实施方案中，如图3所示，第一级(30)包括光催化蒸汽甲烷重整器(37)和水-气变换(wgs)反应器(42)。wsg反应器(42)配置成使第一反应产物流与水接触以形成包含氢气和二氧化碳的水-气变换流。
[0033]
在某些实施方案中，第一级(30)可进一步包括配置成从水-气变换流中分离二氧化碳以获得二氧化碳流和氢气流的分离单元。如图2和图3所示，在某些实施方案中，分离单
元可包括变压吸附(psa)氢气纯化单元(40)和/或co2吸收单元(41)。注意，虽然图2和图3示出了来自co2吸收单元(41)的反馈co2流，但是在一些实施方案中这种流是任选的并且不需要利用。类似地，依赖于正在实施的特定应用和/或系统规模，在一些实施方案中可以省略其他示出的组件和流。
[0034]
如图2和图3所示，在某些实施方案中，第一级(30)可任选地包含水/污泥分离容器(31)、进料流出物h.x-1和/或h.x.-2(32和/或33)、微调加热器-冷却器(trim heater-cooler)(例如，电的)(34)、脱硫器(35)、蒸汽产生器(36)、水加热器(38)和冷却器(39)中的一个或多个。
[0035]
传统方法的缺点之一是从smr的热量损失。传统的smr工艺只有大约50％的效率——由于热量通过smr壁排出，损失了一半的供应功率。此外，在传统设计中，在冷凝气体时损失了大量的热量。发明人已经确定可以使用有机朗肯循环(orc)回收热量。在适当的规模下，orc循环可以提供高达40％的火用效率，因此使其成为将该过程的能量效率从45％提高至高达约70％的有吸引力的选择。因此，在某些实施方案中，本公开的第一系统(30)可进一步包括有机朗肯循环(orc)，其配置成使用工艺废热在系统内发电。在较大的系统中，可用热量的等级甚至更高。因此，在某些实施方案中，该系统还可以包括配置成原位发电的蒸汽涡轮机。
[0036]
在图6的工艺流程图中示出了利用orc单元以原位发电的实施方案的更详细的图示。图6的系统生产氢气和甲醇并利用orc单元提高效率。如所示的，该系统包括与p-smr反应器并联的orc单元及其蒸发器。特别地，orc单元使用来自与p-smr反应器相关联的流体冷却系统(例如，冷却夹套或储存器)的废热来发电。这样的电反过来又可以用于为与系统相关联的辅助电气部件供电，例如控制电子设备、泵、传感器或其他电动部件。这可以减少由其他外部手段产生的所需电力输入，例如传统的电网产生的电力或者本地或远程产生的可再生(例如，太阳能或风能)电力。
[0037]
如所提及的，上面描述的用于原位发电的流体冷却系统可以是与p-smr反应器相关联的冷却夹套或储存器的形式。例如，各个单独的反应器单元可以被流体夹套包围，冷却剂(例如，水)通过该流体夹套移动。例如，冷却剂可以被泵送或以其他方式移动通过冷却夹套，以去除由被冷却夹套包围的反应器单元产生的热量。在环形反应器单元的情况下，流体冷却系统可以附加地或可选地包括在反应器单元中心部分的内部冷却套或储存器，使得内部冷却套本身被环形反应器单元包围。由orc使用的流体冷却系统的其他配置是可能的，并且旨在落入本公开的范围内。例如，从多于一个的反应器单元去除热量的冷却系统或与多单元反应器(或多反应器重整器)相关联的冷却系统可以附加地或可选地供应废热用于通过orc单元的原位发电。
[0038]
在某些其他实施方案中，在本公开的系统中不原位发电。例如，水-气变换反应器本质上是放热的，并且过程热集成有助于加热水以在废热锅炉中产生蒸汽。主蒸汽产生器/废热锅炉使用热的smr出口流并将工艺气体冷却至高温变换转换器(htsc)入口温度。变换转化通过将co转化为co2而有效地将co减少为痕量(小于1％，例如，约0.2％)。在变换反应器出口处的流被干燥(以除去过量的水)，然后被压缩至约10巴(145psi(g))。在某些示例实施方案中，本公开的p-smr具有约100psi(g)的最大入口压力。在某些实施方案中，在进入分离氢气的单元之前，气体将被进一步加压(至约10巴(即，145psi(g))。
[0039]
图5是示出根据第三示例实施方案的用于生产氢气和甲醇的甲烷重整器系统的工艺流程图。除了图5的系统不原位发电，而是在除去产生的热量之后使冷却剂(例如水)通过p-smr反应器的冷却套简单地再循环之外，图5的系统类似于图6所示的系统。如所示的，一个或多个冷却风扇、储存器和/或泵可用于使冷却剂通过冷却套再循环。
[0040]
本公开的系统还包括第二级(50)，其与第一级(30)相邻且位于第一级(30)的下游并且包括光催化甲烷干重整器(p-dmr)(51)，所述光催化甲烷干重整器配置成从第二甲烷原料和在第一级(30)中生产的二氧化碳流生产合成气。
[0041]
在某些实施方案中，本公开的系统进一步包括第三级，其与第二级(50)相邻且位于第二级(50)的下游并且包括合成反应器，所述合成反应器配置成从第二级中生产的合成气生产甲醇或二甲醚，如图4所示。
[0042]
在第二级和第三级中进行以获得例如甲醇的示例反应如下：
[0043]
步骤1-甲烷干重整(dmr)：
[0044]
3co2 3ch4→
6co 6h2(式2)
[0045]
步骤2-水气变换(wgs)：
[0046]
2co 2h2o
→
2co2 2h2(式3)
[0047]
步骤1和2的总和：
[0048]
co2 3ch4 2h2o
→
4co 8h2(式4)
[0049]
步骤3-甲醇合成：
[0050]
4co 8h2→
4ch3oh(式5)
[0051]
步骤1、2和3的总和：
[0052]
co2 3ch4 2h2o
→
4ch3oh(式6)
[0053]
如上式2(步骤1)所述，p-dmr反应器的出口是作为co和h2的混合物的合成气(syngas)或合成气(syntheticgas)。合成气是用于许多烃燃料如甲醇和二甲醚的起始原料。将合成气转化为烃燃料的技术是成熟的和商业化的，并且对于本领域普通技术人员是显而易见的。
[0054]
来自第二级(50)的合成气通常含有约1：1比例的一氧化碳和氢气。在某些实施方案中，将氢气流提供至第三级的合成反应器，使得合成反应器中一氧化碳和氢气的比例为约1:2(例如，如式5所示)。氢气流可直接提供至合成反应器，或其可在引入合成反应器之前与合成气流预混合。在某些实施方案中，引入合成反应器中的氢气流在第一级(30)中获得，例如从psa氢纯化单元(40)获得。
[0055]
在某些其它实施方案中，可在与p-dmr(51)相邻且在p-dmr(51)的下游并且配置成生产提供至合成反应器的氢气流的第二级(50)中添加变换反应器。该过程由式3和式4示出。
[0056]
在某些其它实施方案中，第二级(50)包括与p-dmr(51)相邻且在p-dmr(51)的下游并且配置成生产提供至合成反应器的氢气流的氢气分离膜。
[0057]
氢气分离技术的选择直接取决于最终用途。新兴的气体分离技术包括膜分离，其具有灵活简单的操作、紧凑的结构、低能耗和环境友好的优点。膜材料的性能是决定膜的h2分离和纯化效果的最关键因素。通常使用的膜材料主要包括金属膜和聚合物膜，新型膜材料如纳米材料膜、cmsm和mof膜可显示出较好的分离性能。没有单一膜类型系统可以提供
99％ 的纯度。此外，膜系统对水的冷凝高度敏感，因为它在膜表面上形成屏障并减慢渗透速率。虽然胺蒸气对膜的影响可以忽略不计，但起泡和携带的可能性需要额外的单元操作，例如在常规smr系统中使用加热器和凝聚过滤器(coalescing filter)。如果液体mea/mdea残留，则唯一的选择可能是关闭设施并更换膜。
[0058]
与传统的smr系统相比，本公开的系统可以利用氢气分离膜，而不用担心上述缺点。因此，在某些实施方案中，在本公开的系统中使用的氢气分离膜是变压吸附(psa)氢气单元。psa分离效果主要取决于吸附剂的类型和所用的技术过程。因为h2在静态容量方面显著不同于大多数气体分子，如co2、co和ch4，所以它非常适合于psa分离和纯化。在某些实施方案中，可实现高达99％的纯度。
[0059]
如以上所提供的，本公开的系统包括光催化蒸汽甲烷重整器(p-smr)。
[0060]
例如，这种p-smr可包括：
[0061]
壳体；
[0062]
设置在所述壳体的内部内的至少一个反应器单元，所述至少一个反应器单元包括外壳和设置在所述至少一个外壳内的第一催化剂载体上的第一等离激元光催化剂，其中所述外壳是光学透明的，并且包括用于使甲烷原料进入所述至少一个单元的至少一个入口和用于使第一反应产物流离开所述至少一个单元的至少一个出口；以及
[0063]
至少一个光源，其中在应用所述至少一个光源时，所述反应器单元配置成从所述甲烷原料形成所述第一反应产物流。
[0064]
类似地，本公开的系统包括光催化甲烷干重整器(p-dmr)。例如，这种p-dmr可包括：
[0065]
壳体；
[0066]
设置在所述壳体的内部内的至少一个反应器单元，所述至少一个反应器单元包括外壳和设置在所述至少一个外壳内的第二催化剂载体上的第二等离激元光催化剂，其中所述外壳是光学透明的，并且包括用于使第二甲烷原料和二氧化碳流进入所述至少一个单元的一个或多个入口和用于使合成气离开所述至少一个单元的至少一个出口；以及
[0067]
至少一个光源，其中在应用所述至少一个光源时，所述反应器单元配置成从所述第二甲烷原料和所述二氧化碳流形成所述合成气。
[0068]
其他合适的p-smr和p-dmr的实例描述在国际专利公开号wo 2019/005777、wo 2019/005779、wo 2020/146799、wo 2020/146813和wo 2018/231398中，各自通过引用并入本文。
[0069]
本公开的p-smr和p-dmr的反应器单元需要一种或多种等离激元光催化剂，所述等离激元光催化剂包括例如通过物理、电子、热或光学耦合而耦合至等离激元材料的催化剂。不受理论约束，由于光与等离激元材料的独特相互作用，认为等离激元材料起到能够吸收光的光学天线的作用，结果，在等离激元材料上和其附近产生强电场(即，作为等离激元材料内电子集体振荡的结果)。即使当催化剂和等离激元材料分离高达约20nm以上的距离时，等离激元材料上和其附近的这种强电场也使得催化剂和等离激元材料之间耦合。
[0070]
通常，等离激元材料可以是任何金属、金属合金、准金属元素或其合金。在一些实施方案中，本公开的等离子体激元材料选自金、金合金、银、银合金、铜、铜合金、铝或铝合金。在本公开中，术语“合金”旨在覆盖任何可能的金属组合。例如，合金可以是二元合金，例
如auag、aupd、aucu、agpd、agcu等，或者它们可以是三元合金，或者甚至是四元合金。在某些实施方案中，本公开的等离激元材料是铝、铜、银或金。
[0071]
通常，与等离激元材料耦合的催化剂材料可以是能够催化所需反应的任何化合物(即，与等离激元材料耦合的第一催化剂可以是能够催化smr反应的任何化合物(例如，即使它没有与等离激元材料耦合))。在一些实施方案中，本公开的催化剂可以是任何金属或准金属元素，以及所述元素的任何合金、氧化物、磷化物、氮化物或其组合。例如，本公开的第一催化剂和/或第二催化剂可以独立地包含催化活性的铁、镍、钴、铂、钯、铑、钌或其任意组合。本公开的催化剂可以包括催化活性的铁、镍、钴、铂、钯、铑或钌的任何合金、氧化物、磷化物或氮化物。在一些实施方案中，本公开的催化剂包括催化活性的铁或镍。
[0072]
合适的等离激元光催化剂的实例在d.f.swearer et al.,“heterometallic antenna-reactor complexes for photocatalysis,”proc.natl.acad.sci.u.s.a.113,8916
–
8920,2016；linan zhou et al.“quantifying hot carrier and thermal contributions in plasmonic photocatalysis,”science,69-72,05oct 2018；linan zhou et al.,“light-driven methane dry reforming with single atomic site antenna-reactor plasmonic photocatalysts,”nature energy,5,61
–
70,2020中提供，各自通过引用并入本文。
[0073]
如上所提供的，除了另一种低排放或零排放产物如甲醇或二甲醚(dme)之外，本公开的系统可用于制备零排放氢气的方法。
[0074]
因此，本公开的另一方面提供用于将甲烷原料转化为合成气的方法。这样的方法包括：
[0075]
将所述甲烷原料提供至包含如本文所述的光催化蒸汽甲烷重整器的第一级，以获得至少二氧化碳流和氢气流；以及
[0076]
将所述二氧化碳流提供至包含如本文所述的光催化甲烷干重整器的第二级以生产合成气。
[0077]
在这样的方法中，例如，在第一级中，将甲烷原料提供至光催化蒸汽甲烷重整器以形成包含氢气和一氧化碳的第一反应产物流；随后将第一反应产物流和水提供至水-气变换反应器以形成包含氢气和二氧化碳的水-气变换流。具体地，在光催化蒸汽甲烷重整器中，将甲烷原料分配到设置在光催化蒸汽甲烷重整器壳体内的多个反应器单元内，其中各反应器单元包括光学透明的外壳和设置在光学透明的外壳内的第一催化剂载体上的第一等离激元光催化剂。随后经由至少一个光源照射光催化蒸汽甲烷重整器壳体的内部，以使多个反应器单元将甲烷原料转化为包含氢气和一氧化碳的第一反应产物流；以及，积聚来自所述多个反应器单元的所述第一反应产物流。
[0078]
在本公开方法的某些实施方案中，将包含氢气和二氧化碳的水-气变换流提供至分离单元以获得二氧化碳流和氢气流。
[0079]
最后，在第二级，本公开的方法包括：
[0080]
在光催化甲烷干重整器中，将二氧化碳流和第二甲烷原料分配到设置在光催化甲烷干重整器壳体内的多个反应器单元中，其中各反应器单元包括光学透明的外壳和设置在光学透明的外壳内的第二催化剂载体上的第二等离激元光催化剂；
[0081]
经由至少一个光源照射光催化甲烷干重整器壳体的内部，以使多个反应器单元将
二氧化碳和甲烷转化为合成气；以及
[0082]
积聚来自多个反应器单元的合成气。
[0083]
本公开的另一方面包括从甲烷原料制备甲醇或二甲醚的方法。在这种方法中，将在第二级获得的合成气提供至包括合成反应器的第三级，以获得甲醇或二甲醚。
[0084]
在某些实施方案中，将氢气流提供至第三级中的合成反应器，使得反应器中一氧化碳和氢气的比例为约1：2。
[0085]
本文描述的各种示例性实施方案可用于提供一个或多个益处，例如与减少排放的化学品生产相关的益处。在一个示例用途中，来自奶牛场、垃圾填埋场或井场火炬气的甲烷可用于从甲烷制造低/零排放氢气，而不会向大气中排放大量碳。通过在紧邻的下游p-dmr反应器中处理p-smr的co2废流，废co2和甲烷(两者都是强效温室气体)可以被加工成另一种“绿色”产品，例如甲醇或dme。在某些实施方案中，本公开的方法是炼油厂、氨厂和甲醇厂中传统smr厂的低成本、不太复杂且环境友好的替代品。本公开的系统和方法可用作例如用于燃料电池车辆应用的分布式和使用点氢气生产(point-of-use production of hydrogen)的氢燃料源。
[0086]
以上详细描述参考附图描述了所公开的系统、设备和方法的各种特征和功能。尽管在此已经公开了各种方面和实施方案，但是其他方面和实施方案将是显而易见的。本文公开的各个方面和实施方案仅用于说明的目的，而不旨在进行限制。
[0087]
这里描述了本发明的一些实施方案，包括发明人已知的用于实现本发明的最佳模式。当然，在阅读前述描述后，对本领域普通技术人员来说，这些描述的实施方案的变化将变得显而易见。发明人期望熟练的技术人员适当地采用这种变化，并且发明人打算以不同于本文具体描述的方式实施本发明。因此，在适用法律允许的情况下，本发明包括所附权利要求中所述主题的所有修改和等同物。此外，上述要素在其所有可能变化中的任何组合都包含在本发明中，除非在此另有指示或与上下文明显矛盾。
[0088]
应当理解，这里描述的示例和实施方案仅用于说明性目的，并且将向本领域技术人员建议根据这些示例和实施方案的各种修改或改变，并且这些修改或改变将被结合在本技术的精神和范围以及所附权利要求的范围内。本文引用的所有出版物、专利和专利申请在此通过引用并入本文以用于所有目的。